智能電表依托A/D轉換器對用戶電流、電壓開展實時采集，經由CPU開展分析處理，實現正反向、峰谷或者四象限電能的計算，進一步將電量等內容經由通信、顯示等方式予以輸出。A/D轉換器在單位時間內所發(fā)出脈沖數量的多少將直接決定著電表計量的準確度，因此這個模擬前端是計量性能的關鍵。

該方案可應對多種智能電表的通信挑戰(zhàn)，無論是幅員遼闊的山區(qū)農田還是密集的城鎮(zhèn)。如果在開闊地域特別是邊遠山區(qū)實現智能電網，只能依賴搭載5G技術的智能電表終端。而在針對城市部署時，則必須通過數據記錄器實現Sub-GHz通信或通過電力線通信（PLC）實現有線連接。

以瑞薩電子RL78低功耗16位MCU產品系列的RL78/I1B與RL78/I1C為核心的智能電表解決方案具有超低功耗，用于智能電表，有利于電網的低碳節(jié)能并可大幅降低電池維護成本。

01安全性

首先，從安全性來看。由于常規(guī)智能電表在向通信模塊傳輸功率測量MCU測得的電表功率數據時，智能電表需要具備符合DLMS標準的認證和加密/解密功能。本方案搭載的瑞薩RL78/I1C微控制器集成了AES硬件引擎，較軟加密能夠實現20倍或更高的加密解密速度提升。

同時為了滿足智能電表的數據運算需求，RL78/I1C微控制器的片上鎖相環(huán)（PLL）可將最大工作頻率從24MHz提升到32MHz，從而將算術運算能力增強30%。

02計量性能

其次，從計量性能來看。RL78 /I1C系列微控制器集成了高精度智能電量計量功能，如24位Delta-Sigma A/D操作、AES H/W集成、高達256 KB閃存、32位MAC（Multiply和累積）功能，為RTC提供獨立電源、增強電池管腳（Vbat）功能以實現斷電操作以及硬件過零檢測。

高溫度系數的內部參考電壓提升了穩(wěn)定性能。段式LCD驅動程序支持8-COM。憑借這些特性，也使得該系列產品不僅能夠應用于低成本的靜態(tài)電表之上，還能夠為智能電表產品提供強大的性能支持與高度的運行穩(wěn)定性。

RL78/I1C系列微控制器提供七種版本，片上存儲容量包括：64KB（用于低端單相電表）、128 KB（用于高端單相電表）和256 KB（用于三相電表）；封裝管腳數量包括：64管腳（滿足節(jié)省空間的需求）、80管腳（用于新興國家使用的單相電表、100管腳（旨在滿足高級應用的單相電表）。

03通信方面

除了RL78/I1C微控制器外，在通信方面，瑞薩智能單相電表解決方案中還搭載了RAA604S00和R9A06G037。RAA604S00是亞千兆赫波段無線通信解決方案，支持Wi-SUN標準，既支持與HEMS設備中必不可少的智能電表進行通信，又能與其它家庭設備通信。

R9A06G037 電力線載波通信（PLC）IC 支持G3-PLC標準和PRIME規(guī)范，并配備性能優(yōu)異的通信處理軟件，且具備出色的抗噪能力。憑借這些器件，瑞薩的智能電表可以實現可靠的雙向通信性能。

瑞薩RA6M1 32位微控制器，該產品采用高性能Arm Cortex-M4內核，具有512kB閃存和256kB RAM，可滿足智能電表的數據傳輸等通信功能。此外，方案中搭載的PS2561FL光隔離器是符合G3過零檢測要求的設備的理想選擇，非隔離和隔離耦合設計都需求這一特性。

作為智慧城市建設的基礎，智能電表是智能電網基礎的節(jié)點之一，也是智能電網基礎數據的重要來源。未來，瑞薩電子將繼續(xù)開發(fā)基于RL78/I1B與RL78/I1C MCU的解決方案，從測量范圍、精度、智能技術、成本等多個方面促進智能電表技術的不斷發(fā)展。

編輯：jq